De stratosfeer is de tweede hoofdlaag van de aardatmosfeer, net boven de troposfeer en onder de mesosfeer. Ongeveer 20% van de massa van de atmosfeer bevindt zich in de stratosfeer. De stratosfeer is gestratificeerd in temperatuur, met warmere lagen hoger en koudere lagen dichter bij de aarde. De temperatuurstijging met de hoogte is het resultaat van de absorptie van de ultraviolette straling van de zon door ozon. Dit in tegenstelling tot de troposfeer, nabij het aardoppervlak, waar de temperatuur afneemt met de hoogte.
De stratosfeer is een gebied van intense interacties tussen stralings-, dynamische en chemische processen, waarin het horizontale mengsel van gasvormige componenten veel sneller verloopt dan het verticale mengsel. De algemene circulatie van de stratosfeer wordt de Brewer-Dobson-circulatie genoemd, wat een eencellige circulatie is, die zich uitstrekt van de tropen tot de polen, bestaande uit de tropische opwelling van lucht uit de tropische troposfeer en de buitenstedelijke instroom van lucht. Stratosferische circulatie overwegend golf-driven circulatie, aangezien de tropische rots wordt geïnduceerd door golf kracht door de westelijke Rossby voortplantende golven in een verschijnsel genaamd Rossby-Wave pompen.
Een interessant kenmerk van de stratosferische circulatie is de quasi-tweejaarlijkse oscillatie (QBO) op tropische breedtegraden, die wordt aangedreven door zwaartekrachtgolven die convectief worden gegenereerd in de troposfeer. L naar QBO wekt een secundaire stroming op die belangrijk is voor de algehele transportstratosferische tracers zoals ozon of waterdamp.
Een ander grootschalig kenmerk dat de circulatie in de stratosfeer aanzienlijk beïnvloedt, is de afbraak van planetaire golven, wat resulteert in een intense, bijna horizontale menging op middelste breedtegraden. Deze breuk is veel meer uitgesproken op het winterhalfrond, waar deze regio de surfzone wordt genoemd. Deze breuk is te wijten aan een sterk niet-lineaire interactietussen verticaal voortplantende planetaire golven en het geïsoleerde hoogpotentiële vorticiteitsgebied dat bekend staat als de Polar Vortex. De resulterende breuk veroorzaakt een grootschalige vermenging van lucht en andere sporengassen langs de zwelzone op de middelste breedtegraad. De tijdschalen van deze snelle menging zijn veel kleiner dan de veel langzamere opwellingstijdschalen in de tropen en de ondergedompelde in de extratropische.
